BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Penelitian Terdahulu
Penelitian terdahulu yang masih terkait dengan perencanaan serta analisa pada bahasan tugas akhir ini diantaranya adalah :
Penelitian Dinas Pemeliharaan PT. PUPUK KUJANG)
Dinas pemeliharaan melakukan pengecekkan clearance journal bearing yang digunakan pada turbin KR25 dan V25 secara rutin (routine maintenance). Pengecekkan dilakukan dengan menggunakan palstic gauge dimana besarnya clearance dibandingkan atau mengacu pada nilai yang telah menjadi standar. Akan tetapi nilai standar clearance yang digunakan sebagai acuan oleh dinas pemeliharaan tidak memiliki sumber yang pasti.
Nilai clearance yang ada diperoleh dari acuan turun temurun sejak turbin pertama kali digunakan. Jadi tidak ada suatu bukti tertulis dari pabrik pembuatnya mengenai clearance yang digunakan. Selain itu, nilai clearance acuan tersebut merupakan suatu rentang nilai bukan satu nilai mutlak sehingga sebagai jalan keluar maka dinas pemeliharaan biasanya mengambil nilai tengah untuk dijadikan sebagai acuan. Sebagai contoh untuk journal bearing bagian governor end pada turbin KR25, nilai acuan clerance yang dimiliki dinas pemeliharan adalah antara 0,18 mm – 0,22 mm. Maka diambil nilai tengah dari nilai tersebut yaitu 0,20 mm. Nilai ini bisa dibilang hanya sebagai nilai aman yang diambil dari nilai tengah dari rentang nilai yang ada tanpa adanya dasar perhitungan yang jelas.
2.2 Dasar Teori
2.2.1 Steam Turbine (Turbine Uap)
Turbine uap merupakan suatu penggerak mula yang mengubah energi potensi uap menjadi energi kinetik dan selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin, langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang akan digerakkan. Tergantung pada jenis mekasnisme yang digunakan pada beerbagai bidang seperti pada bidang industry, untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk transportasi. Pada proses perubahan energy potensial menjadi mekasinsme yaitu dalam bentuk putaran poros dilakukan dengan berbagai cara.
Pada dasarnya turbin uap terdiri dari dua bagian utama, yaitu stator dan rotor yang merupakan komponen utama pada turbin, kemudian ditambah komponen lainnya yang meliputi pendukungnya seperti bearing, kopling, governor, dan sistem bantu lainnya agar kerja turbin dapat lebih baik. Sebuah turbin uap memanfaatkan energi kinetic dari fluida kerjanya yang bertambah akibat penambahan energy termal.
Turbin uap modern pertama dikembangkan oleh Sir Charles Parson pada tahun 1884. Pada perkembangannya turbin uap ini mampu menggantikan peranan dan kerja mesin uap piston torak. Hal ini disebabkan karena turbin uap memiliki kelebihan berupa efisiensi termal yang besar dan perbandingan berat dengan daya yang dihasilkan yang cukup tinggi. Pada prosesnya turbine uap menghasilkan gerakan rotasi, sehingga hal ini sangat cocok digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Pada saat ini, sudah hampir 80% pembangkit listrik di seluruh dunia telah menggunakan turbin uap
Steam turbine selain untuk penggerak generator listrik juga digunakan untuk penggerak compressor atau pompa. Sama seperti turbin – generator set, turbine dirancang dengan tekanan uap dari 2000 psig/1005o F (138 bar/541o C) kebawah sampai mendekati tekanan atmosfer dengan temperature jenuh inlet.
Bagian bagian dari turbin sangat komplek, mulai dari thrust end sampai coupling end. Bagian depan terdapat thrust collar, yang berguna untuk menahan beban axial karena dorongan dari steam yang mempunyai tekanan tinggi. Setelah thrust collar biasanya di tempatkan bearing journal yang berfungsi untuk menopang dan penyelaran dari rotor. Diikuti oil seal, gland seal yang berguna sebagai sealing. Selanjutnya terdapat balance drum sebagai penahan beban axial, fungisnya sama seperti thrust collar. Nozzle, wheel disk dan insterstage disk, diaphragm, berada di tengah-tengah rotor bagian itu meupakan bagian yang paling besar menerima steam. Setelah itu terdapat gland seal sebagai sealing dan bearing journal sisi coupling end. Kedua bearing journal tersebut menopang berat dari rotor dan tempat dimana tumpuan rotor berputar. Bagian paling terakhir yaitu coupling hub yang berfungsi sebagai penghubung biasanya bisa berupa generator, compressor atau pompa.
klik link; PENGERTIAN, SEJARAH DAN CARA KERJA TURBIN ANGIN
Untuk turbin kecil bisanya untuk penggereak compressor atau pompa, sedangkan turbin bisanya untuk penggerak genereator listrik sebab, memerlukan tenaga yang besar untuk menggerakkan generator dengan beban yang sangat tinggi.
2.2.2 Bearing
Bearing adalah suatu elemen mesin yang mendukung bergeraknya elemen mesin yang lain (dikenal sebagai journal). Ini memungkinkan relatif gerak antara permukaan kontak dari shaft, sambil membawa beban. Sebuah sedikit pertimbangan akan menunjukkan bahwa karena gerak relatif antara kontak permukaan, sejumlah daya yang terbuang dalam mengatasi gesekan perlawanan dan jika permukaan menggosok berada di langsung kontak, akan ada keausan yang cepat. Dalam rangka untuk mengurangi gesekan ketahanan dan memakai dan dalam beberapa kasus untuk membawa pergi panas yang dihasilkan, lapisan cairan (dikenal sebagai pelumas) mungkin disediakan. Pelumas yang digunakan untuk memisahkan journal dan bearing biasanya minyak mineral halus dari minyak bumi, namun minyak nabati, silikon minyak, gemuk dll.
Klasifikasi Bearing :
a. Berdasarkan pada arah beban yang akan didukung, bearing ini diklasifikasikan sebagai:
Radial bearing. Pada bearing radial, beban bertindak tegak lurus terhadap arah gerakan dari elemen bergerak.
Thrust Bearing. Pada bearing axial, beban bertindak sepanjang sumbu rotasi
Gambar Radial and Thrust Bearing
b. Berdasarkan pada sifat dari kontak, bearing ini diklasifikasikan sebagai:
Sliding kontak, gesekan terjadi di sepanjang permukaan kontak antara elemen bergerak dan elemen tetap, bearing kontak geser juga dikenal sebagai plain bearing. Ditunjukkan pada gambar 2.4 (a).
Rolling kontak bearing, gesekan terjadi pada bola baja atau rol, yang sela antara unsur bergerak dan tetap. Bola bergulir menawarkan gesekan pada dua poin untuk setiap bola atau rol. Ditunjukkan pada gambar 2.4 (b).
Gambar Rolling Kontak Bearing
Bearing kontak geser di mana tindakan geser terjadi disepanjang keliling lingkaran atau busur lingkaran dan beban radial dikenal sebagai journal atau bearing lengan. Ketika sudut kontak bearing dengan journal adalah 360° seperti yang ditunjukkan pada gambar. 2.5(a), maka bearing disebut bearing journal penuh. Jenis bearing umumnya digunakan dalam mesin industri untuk mengakomodasi beban bearing dalam arah radial. Ketika sudut kontak bearing dengan journal adalah 120°, seperti ditunjukkan pada gambar. 2.5(b), maka bearing tersebut dikatakan sebagai bearing journal parsial. Jenis bearing ini memiliki gesekan kurang dari bearing journal penuh, tetapi hanya dapat digunakan di mana beban selalu dalam satu arah. Aplikasi yang paling umum dari bearing journal parsial ditemukan di as roda mobil rel jalan. Bearing journal penuh dan parsial dapat disebut sebagai bearing izin karena diameter journal kurang dari ukuran bearing jadi memiliki clearance.
klik; PENGERTIAN, TEORI DAN KONSEP ENERGI
https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=4893352573915100228#editor/target=post;postID=8415346392779678997;onPublishedMenu=allposts;onClosedMenu=allposts;postNum=98;src=link
Ketika bearing journal parsial bukan bearing izin yaitu diameter antara journal dan bearing adalah sama, maka bearing tersebut dinamakan bearing journal fit, seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 (c).
Gambar Bearing Jurnal Fit
Bearing Material
Beberapa pesyaratan material bearing yang perlu diperhatikan untuk membuat bearing yang baik adalah :
- Compressive strength, kemampuan untuk menghindari deformasi secara permanen.
- Fatigue strength, kemampuan untuk tahan terhadap crack pada permukaan karena lelah.
- Kemampuan untuk bisa di alignment dan tahan terhadap plastic deformasi.
- Material harus memiliki anti-weld yang bagus dan anti-scouring, jadi material bearing tidak mudah di las pada material journal bahkan metal bertemu dengan metal.
- Low coefficient of friction and oiliness, rendah koefisian gesek dan oiliness (perpaduan bearing material dan pelumas).
- Material harus cukup lunak untuk partikel abrasive (debu, pasir, dll yang mana bisa masuk dan bercampur dengan oli) partikel tersebut terlalu lunak untuk melewati oil film.
- Tahan terhadap korosi, jadi harus tahan terhadap efek oksidasi dan pembakaran oil (didalam kasus ini adalah mesin bakar).
- Good heat conductivity, tahan terhadap panas akbiat gesekan.
- Low thermal expansion, mempunyai kemampuan pemuaian rendah, sehingga clearance bearing tidak berubah saat bearing pada suhu operasi.
- Bondability, banyak bearing dilapisi layer tipis seperti babbit, maka bearing material bearing harus mempunyai daya ikat agar tidak terjadi unbond (tidak menempel pada base material)
- Low cost, banyak perbedaan tipe paduan dan metode pembuatan untuk mendapatkan kombinasi yang tepat yang sesuai dengan aplikasi bearing.
0 komentar:
Posting Komentar